CN105215046A - 一种垃圾资源化处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种垃圾资源化处理工艺，包括以下步骤：（1）生活垃圾经垃圾通过添加除臭剂除臭，然后经分选机构筛选分离为四类；（2）将步骤（1）中的可裂解的塑胶、餐厨垃圾经热裂解加热炉进行裂解气化；植物类可燃物与植物类可燃物重量8~15%的焚烧辅助剂混合后送入焚烧炉焚烧，通过调节中心进气管的进风量使焚烧炉的焚烧温度为1000~1200℃，焚烧炉中蛇形水管循环利用焚烧炉产生的余热，为沼气池提供35~50℃的热水；焚烧过程产生的烟气，先通过热交换器回收热量并将热量输送至焚烧炉内循环利用，再净化处理后直接排放至大气；有机物发酵生产沼气、制作有机肥。本发明的垃圾资源化处理工艺，垃圾处理成本低，效率高，设备投资成本小，烟气可直接排放，对环境的污染小。

Description

一种垃圾资源化处理工艺
技术领域
本发明涉及一种垃圾处理方法，尤其是涉及一种垃圾资源化处理工艺。
背景技术
目前，我国生活垃圾每年正以10%的速度递增，而实施简易处理的垃圾仅占总量的2.3%，目前我国历年垃圾堆存所占用耕地面积约为5亿平方米，直接经济损失达80亿元人民币。全国城市现已发展到660个，其中己有200个城市陷入垃圾包围之中。以城镇人口2.6亿，每人每年产生440公斤垃圾计算，产生垃圾量为1.14亿吨，可以使100万人口的城市覆盖1米。且每年还在以8-10%的速度在递增。
我国己成为世界上垃圾包袱最重的国家，生活垃圾的无害化、减量化和资源化处理已迫在眉睫。而现有的垃圾处理主要有以下几种方式：
1、卫生填埋法——这是目前国内外较普遍采用的方法。这种处理方法技术水平要求低，易操作，投资适中，运营费用也不高，但资源化利用较低。在美国大型垃圾卫生填埋场将废气引入发电厂进行发电，算是资源化利用；在中国，还没有利用垃圾填埋所产生的沼气进行发电。因此，更谈不上资源化利用。
2、焚烧处理法——利用焚烧炉将生活垃圾直接焚烧掉。生活垃圾中含有一定数量的可燃物，在焚烧过程中可以助燃，利用焚烧热量进行发电，算是资源利用的一种方法。但建焚烧垃圾厂一次性投资过大，运营成本高，在目前国内各级政府财力状态下，很难大面积推广。
3、多元化综合处理方法——该方法是将生活垃圾进行分选，再对各物类进行处理。有机物类发酵制作有机肥，或营养土；金属类回收；可燃物类焚烧；塑料类打包回收；砖石瓦块类及其它类卫生填埋。例如，CN103264042A公开了一种生活垃圾资源化利用方法，生活垃圾放入储存池，再进入物料输送机，由垃圾分选设备进行分选，分选成不同的五种资源化利用物：1)第一种：分选出的金属物，将金属物进行回收加工处理；
2)第二种：分选出的塑料物，经板式给料机送入粉碎机，然后进行改性，再进行混料，挤压成型，可制成木塑板；
3)第三种：分选出的砖石硫块物，经输送装置送入粉碎机，然后进行混料，挤压成型，可制成石塑板；
4)第四种：有机物类垃圾和/或砂土、用于好氧堆肥发酵，制有机肥；
5)第五种：分选出的不可回收的可燃物类，送入粉碎机，再与塑料进行混料，挤压成型，可制成木塑板。该生活垃圾资源化利用方法资源化利用比较彻底，但垃圾处理成本偏高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种操作简单、成本低、处理效率高的垃圾资源化处理工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种垃圾资源化处理工艺，包括以下步骤：
（1）生活垃圾经垃圾通过添加除臭剂除臭，然后经分选机构筛选分离为：①可回收利用的金属玻璃；②可裂解的塑胶、餐厨垃圾；③植物类可燃物；④有机物发酵生产沼气、制作有机肥；
（2）将步骤（1）中的可裂解的塑胶、餐厨垃圾经热裂解加热炉进行裂解气化；
植物类可燃物与植物类可燃物重量8~15%的焚烧辅助剂混合后送入焚烧炉焚烧，通过调节中心进气管的进风量使焚烧炉的焚烧温度为1000~1200℃，焚烧炉中蛇形水管循环利用焚烧炉产生的余热，为沼气池提供35~50℃的热水；焚烧过程产生的烟气，先通过热交换器回收热量并将热量输送至焚烧炉内循环利用，再依次通过烟气除尘净化系统、碱性反应池和活性炭净化装置进行净化处理后直接排放至大气；焚烧炉焚烧过程产生的余灰，从炉排排出后可作为有机肥的制备原料；
有机物输送至沼气池反应生成沼气，沼气通入焚烧炉和热裂解加热炉作为能源，反应后产生的沼渣与焚烧炉产生的余灰混合后经消毒生产有机肥。
进一步，步骤（2）中，热裂解加热炉产生的余热通入焚烧炉作为焚烧的热源；烟气一部分通入焚烧炉，另一部分经烟气除尘净化系统进化，再通入酸碱中和反应池中和反应，气体再经活性炭净化后返回热裂解加热炉或焚烧炉作为能源，液体经混合液分离、冷却装置收集混合油液，混合油液送入深加工加工为工业用油，排出的余渣可外销；热裂解加热炉裂解垃圾过程产生的炭黑输送至焚烧炉作为辅助焚烧剂。
进一步，该垃圾资源化处理工艺采用的焚烧炉，包括：炉体、炉排、中心进气管、导气槽和支撑墙；所述炉体由内至外的内层、保温层和防水层组成；所述内层底部设有导气槽，内层的中上方内开设有竖直方向的通气道，所述保温层内部嵌入安装有蛇形水管；所述炉体底部通过支撑墙或支撑架固定；所述炉体的顶部设有垃圾投入口和烟气出口，所述垃圾投入口上方设有活动盖；所述烟气出口与热交换器连接，所述热交换器的输出管与中心进气管底部连接；所述炉排固定在炉体的底部；所述中心进气管固定在炉体的中心，且中心进气管的顶部呈锥形，位于炉体炉身的1/3~2/3处，向炉体提供燃烧垃圾需要的氧气和热能；所述中心进气管的侧壁上设有气孔。
该垃圾资源化处理工艺中用于植物类可燃物焚烧的焚烧炉的工作原理为：植物类可燃物垃圾与焚烧辅助剂混合后从炉体顶部进入炉体内，用于垃圾焚烧的空气经中心进气管和导气槽进入炉体内；沼气池产生的沼气、热裂解加热炉产生的可燃性气体等燃料进入焚烧炉内，燃烧产生的热能通过中心进气管，然后从气孔内穿出进入炉体，对炉体上端的垃圾进行烘干，对位于炉体中部和下端的垃圾进行焚烧；燃烧过程产生的烟气通过烟气出口排放，烟气的余热通过热交换器进行回收，回收的余热经中心进气管进入炉体内用于垃圾的烘干或燃烧；经热交换器处理的烟气依次经过烟气除尘净化系统、碱性反应池和活性炭净化装置净化处理后直接排放至大气；保温层内的蛇形水管可以回收垃圾燃烧过程产生的热量并加热蛇形水管中的水，使水温达到35~50℃之后，通过管道输送至沼气池，用于有机物的液氧发酵，提供沼气池的产气量。充分燃烧的垃圾产生的灰烬积压在炉排上，当启动振动棒中部的振动器时，振动棒随着振动器的振动，与炉排发生碰撞，进而使炉排上方的灰烬从炉排上掉落，排出的余灰作为有机肥的制作原料；当炉体内的灰烬排尽后，关闭振动器，振动棒停止对炉排的碰撞。
进一步，所述气孔向炉体底部倾斜5~15°，优选10~15°。
步骤（1）中，所述焚烧辅助剂由木灰或/和竹灰组成。
步骤（3）中，所述碱性反应池采用高压泵雾化的碱性溶液，增大烟气与碱性溶液的反应接触面积，提高烟气中酸性气体（如Cl2）的去除率。
步骤（3）中，所述活性炭净化装置包括净化腔体、木制或竹制的支撑隔层和活性炭，所述支撑隔层交叉固定在净化腔体内，使净化腔体内形成“回”或“Z”字型气体通路，所述净化腔体的底部设有烟气进口，烟气进口对应的净化腔体侧壁上设有烟气排放口；所述活性炭固定在支撑隔层的上下表面。
进一步，所述中心进气管的内径为炉体内层直径的1/10~1/18，优选1/12~1/15。
进一步，所述支撑墙之间设有挡风防尘墙。
进一步，所述炉排的中部设有振动棒，所述振动棒的中部连接有振动器，所述振动棒的两端固定在炉体上。
当中心进气管的顶部位于炉体炉身的1/3以下，由中心进气管进入炉体的热量和氧气容易被沉积在炉体底部的垃圾灰烬吸收，而对炉体内上端的垃圾的烘干作用较小，导致上端垃圾因水分含量高而成团，燃烧不充分，烟气出口排出的烟气的有害物质含量偏高，垃圾处理率偏低；当中心进气管的顶部位于炉体炉身的2/3以上，中心进气管中的热量会快速穿过垃圾，而导致热量快速散失，热利用率偏低。当中心进气管的顶部位于炉体炉身的1/3~2/3处时，中心进气管侧壁内的气体和热量经气孔先朝炉体底部运动一段，然后沿着垃圾之间的间歇向炉体顶部移动，移动时，为炉体中部垃圾的焚烧提供热能和氧气，使垃圾燃烧更充分，且对炉体上端的垃圾有烘干作用，避免垃圾因水分含量高而成团，进而使垃圾燃烧更充分，且提高了垃圾处理率。
气孔向炉体底部倾斜5~15°，可以避免垃圾在焚烧过程中，垃圾堵塞中心进气管上的气孔，进而影响其内气体扩散；还可以增大气体在垃圾焚烧过程中的流动空间，延长气体和热量在垃圾中的存留时间，提高热利用率。
中心进气管的内径大于炉体内层直径的1/10时，垃圾焚烧炉的垃圾处理量偏小，垃圾焚烧虽然充分，但垃圾焚烧炉的热量利用率偏低，进而导致垃圾处理成本偏高；当中心进气管的内径小于炉体内层直径的1/18时，中心进气管内的氧气和热能在炉体内的分散受到垃圾的阻碍，导致垃圾燃烧不充分，尤其是炉体周边的垃圾，在垃圾焚烧时，容易产生二噁英等有害气体，且降低了焚烧炉垃圾的处理效率。
炉体内层底部的导气槽，有利于气体同时从炉体底部的多个方位进入炉体内，进而提高垃圾焚烧炉的处理效率。
保温层内的蛇形水管可以对垃圾焚烧炉在垃圾焚烧过程中产生的热量进行循环利用，并降低了垃圾焚烧产生的热量对环境的影响。
本发明一种垃圾资源化处理工艺的有益效果：
1）与传统的垃圾焚烧方法相比，该垃圾资源化处理工艺，通过回收热裂解加热炉产生的烟气，及进一步利用热交换器回收焚烧炉焚烧垃圾时产生烟气中的余热，用于垃圾焚烧；对热裂解加热炉产生的炭黑进行循环利用，热裂解加热炉产生的烟气中的可燃性气体返回热裂解加热炉或焚烧炉进行循环利用，降低了垃圾处理成本；该垃圾化处理工艺的成本为传统垃圾处理成本的40%~45%，低至40元/吨垃圾；
2）与传统的同规模的垃圾资源化处理工艺相比，该工艺在处理不同类别垃圾时，交叉利用各处理工艺中的资源（如热裂解加热炉产生的烟气和炭黑作为焚烧炉的焚烧原料，焚烧的余灰作为有机物处理生产有机肥的原料），降低了垃圾资源化处理过程中“三废”的排放量，环境污染小，且垃圾处理能力提高了2~3倍；
3）该工艺的设备投资成本小，其植物类可燃物焚烧用的焚烧炉的造价相当于同等处理量的现有垃圾焚烧炉造价的10%左右，垃圾处理量为150吨/日的焚烧炉的造价低至100万；
4）保温层的蛇形水管可以有效循环利用垃圾焚烧炉产生的热量，降低了热量的散失，且蛇形水管中的水（35~50℃）可以用于沼气池有机物的发酵，能对沼气池发酵过程的温度进行调控，使发酵温度维持在35~40℃，提高了沼气池沼气的产气量，尤其在温度低于25℃的时候，如冬季，相对于传统的沼气池，通过采用焚烧炉保温层蛇形水管中的水对沼气池进行温度调控后，沼气池的产气量提高了近1倍；
5）中心进气管顶部为锥形，有利于进入炉体内的垃圾的分散，且避免垃圾落入中心进气管而使垃圾焚烧的火苗熄灭；其侧壁向炉体底部倾斜5~15°设计的气孔，有利于中心进气管内的气体和热能向垃圾分散，使垃圾燃烧更充分；内层底部的导气槽和其中上方内开设有竖直方向的通气道，有利于气体在炉体内的分散，以及循环利用的热量进入炉体内；挡风防尘墙可以避免垃圾焚烧炉炉排排出的垃圾灰烬在排出时被风吹起，避免扬尘；炉排中部的振动棒有利于积压在炉体底部的灰烬的排出；
6）热交换器不仅回收了焚烧炉焚烧时烟气中的热量，并降低了烟气的温度，有利于烟气中颗粒物、有害气体的去除，延长了烟气净化设备的使用寿命。
附图说明
图1—为本发明一种垃圾资源化处理工艺的流程图；
图2—为图1中的垃圾焚烧炉的主视图；
图3—为图1中的垃圾焚烧炉的俯视图；
图4—为图2中的中心进气管的放大示意图；
图5—为图1中的活性炭净化装置的结构示意图；
图6—为实施例3、4中一种垃圾焚烧炉的主视图；
图7—为实施例3、4中一种垃圾焚烧炉的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
参照图1，本实施例一种垃圾资源化处理工艺，包括以下步骤：
（1）生活垃圾经垃圾通过添加除臭剂（可采用天然植物液一号BJSY-03a工作液(北京森源伟业环境科技有限公司生产)、天然植物液二号BJSY-03b工作液(北京森源伟业环境科技有限公司生产)、或“万洁芬”微生物除臭剂(陕西富安生物科技有限公司生产)、或除臭香料(美国ECO环保公司生产)；）除臭，然后经分选机构筛选分离为：①可回收利用的金属玻璃；②可裂解的塑胶、餐厨垃圾；③植物类可燃物；④有机物发酵生产沼气、制作有机肥；
（2）将步骤（1）中的可裂解的塑胶、餐厨垃圾经热裂解加热炉进行裂解气化，裂解气化采用石灰5‰，高岭土矿5‰、煤灰10‰、废油15‰，樟树粉末1.5‰，艾叶1.5‰、草木灰2.5‰、三苍子0.35‰组成的裂解催化剂，裂解催化剂与可裂解的塑胶、餐厨垃圾混合后加入热裂解加热炉内，热裂解加热炉产生的余热通入焚烧炉作为焚烧的热源；烟气一部分通入焚烧炉，另一部分经烟气除尘净化系统进化，再通入酸碱中和反应池中和反应，气体再经活性炭净化后返回热裂解加热炉或焚烧炉作为能源，液体经混合液分离、冷却装置收集混合油液，混合油液送入深加工加工为工业用油，排出的余渣可外销；热裂解加热炉裂解垃圾过程产生的炭黑输送至焚烧炉作为辅助焚烧剂；
植物类可燃物与植物类可燃物重量8~15%的焚烧辅助剂混合后送入焚烧炉焚烧，通过调节中心进气管的进风量使焚烧炉的焚烧温度为1000~1200℃，焚烧炉中蛇形水管循环利用焚烧炉产生的余热，为沼气池提供35~50℃的热水；焚烧过程产生的烟气，先通过热交换器回收热量并将热量输送至焚烧炉内循环利用，再依次通过烟气除尘净化系统、碱性反应池和活性炭净化装置进行净化处理后直接排放至大气；焚烧炉焚烧过程产生的余灰，从炉排排出后可作为有机肥的制备原料；
有机物输送至沼气池反应生成沼气，沼气通入焚烧炉和热裂解加热炉作为能源，反应后产生的沼渣与焚烧炉产生的余灰混合后经消毒生产有机肥。
参照图2和图3，该垃圾资源化处理工艺采用的焚烧炉，包括：炉体、炉排2、中心进气管3、导气槽11和支撑墙1；所述炉体由内至外的内层5、保温层6和防水层7组成；所述内层5底部设有导气槽11，内层5的中上方内开设有竖直方向的通气道12，保温层6内部嵌入安装有蛇形水管14；炉体建在窑洞内，其内层5采用红砖砌成，防水层7采用空心水泥砖垒砌而成，保温层6采用废弃的碳渣填充而成；所述炉体底部通过2面弧形的支撑墙1固定；所述炉体的顶部设有垃圾投入口和烟气出口9，所述垃圾投入口上方设有活动盖8；所述烟气出口9与热交换器10连接，所述热交换器10的输出管与中心进气管3底部连接；所述炉排2固定在炉体的底部；所述中心进气管3固定在炉体的中心，且中心进气管3的顶部呈锥形，位于炉体炉身的2/5处，向炉体提供燃烧垃圾需要的氧气和热能；所述中心进气管3的侧壁上设有气孔4。
步骤（3）中，所述碱性反应池采用高压泵雾化的碱性溶液，增大烟气与碱性溶液的反应接触面积，提高烟气中酸性气体（如Cl2）的去除率。
步骤（3）中，所述活性炭净化装置16包括净化腔体16-5、木制或竹制的支撑隔层16-2和活性炭16-3，所述支撑隔层16-2交叉固定在净化腔体16-5内，使净化腔体16-5内形成“回”字型气体通路，所述净化腔体16-5的底部设有烟气进口16-1，烟气进口16-1对应的净化腔体16-5侧壁上设有烟气排放口16-6；所述活性炭16-3固定在支撑隔层16-2的上下表面，其结构如图5所示。由于不锈管等金属材料制作的支撑隔层16-2被烟气腐蚀而生锈，导致使用寿命短，该活性炭净化装置16采用木制或竹制的支撑隔层16-2，既可以避免烟气对支撑隔层16-2的腐蚀，由于木制或竹制的支撑隔层16-2本身由纤维物质组成，还可以加强对烟气的净化，吸收烟气中二噁英等有害气体，减少烟气中颗粒物、有害气体等物质的含量，使净化处理后的烟气达到国家和地方的气体排放标准而直接排放。
参照图4，所述气孔4向炉体底部倾斜10°。
所述中心进气管3上相邻气孔4之间的间距随中心进气管3顶部离炉排2的距离的增大而减小，有利于中心进气管3内的氧气和热量主要分布在炉体中部，有利于垃圾的充分燃烧，提高焚烧炉处理垃圾的效率。
所述中心进气管3的内径为炉体内层5直径的1/12，如炉体内层5直径为7.2m，中心进气管3的内径为600mm。
所述支撑墙1之间设有挡风防尘墙15。
所述炉排2的中部设有振动棒13，所述振动棒13的中部连接有振动器，所述振动棒13的两端固定在炉体上。
本实施例的一种垃圾资源化处理工艺中，用于植物类可燃物焚烧的焚烧炉的工作原理为：植物类可燃物垃圾与焚烧辅助剂混合后从炉体顶部进入炉体内，用于垃圾焚烧的空气经中心进气管3和导气槽11进入炉体内，沼气池产生的沼气、热裂解加热炉产生的可燃性气体等燃料进入焚烧炉内，燃烧产生的热能通过中心进气管3，然后从气孔4内穿出进入炉体，对炉体上端的垃圾进行烘干，对位于炉体中部和下端的垃圾进行焚烧；燃烧过程产生的烟气通过烟气出口9排放，烟气的余热通过热交换器10进行回收，回收的余热或其他设备储存用于循环的热量经中心进气管3进入炉体内用于垃圾的烘干或燃烧；经热交换器处理的烟气依次经过烟气除尘净化系统、碱性反应池和活性炭净化装置16净化处理后直接排放至大气；保温层6内的蛇形水管14可以回收垃圾燃烧过程产生的热量，并加热蛇形水管14中的水，使水温达到35~50℃之后，通过管道输送至沼气池，用于有机物的液氧发酵，提供沼气池的产气量。充分燃烧的垃圾产生的灰烬积压在炉排2上，当启动振动棒13中部的振动器时，振动棒13随着振动器的振动，与炉排2发生碰撞，进而使炉排2上方的灰烬从炉排2上掉落；当炉体内的灰烬排尽后，关闭振动器，振动棒13停止对炉排2的碰撞。
本实施例的一种垃圾资源化处理工艺，垃圾焚烧处理后的烟气中颗粒物含量为0.336mg/Nm3，氮氧化物含量为0.055mg/Nm3，非甲烷总烃含量为2.8mg/Nm3，氯化氢为检出，排放的烟气符合国家及地方的废气排放标准；每吨垃圾的处理成本为46~50元。
本实施例的一种垃圾资源化处理工艺的实例经济效益分析：该垃圾资源化处理工艺的分选机构只做金属类、玻璃类、渣土类与塑料、纸质类粗分选，热裂解系统的处理规模为一组两个热裂解加热炉，单炉的容量为16T，双炉总容量为32T，日处理总量为19.2T，年处理能力为5760T（按300天计算），该系统已试生产一年多，共处理废旧塑胶1300T，生产混合油520T，各项排放指标经益阳市环境监测站监测均达到国家标准。一座日处理200T垃圾规模的立式砖窑焚烧炉，年处理能力为66000T（按330天计算），生物质反应系统计划建设容量为200M3沼气池，处理规模为5T/D。年处理能力为1500T（按300天计算）。
该垃圾资源化处理工艺为日处理能力为224.2T，年处理能力为73260T，占地约7亩，总投资约600万元，包括垃圾资源化处理工艺设备投资及预付村民10年租金（租赁期为10年），每天每吨处理能力的造价为2.676万元。
该垃圾资源化处理工艺效益预测与分析
本厂的收入来源主要是：第一，热裂解系统资源转化收入，即混合油外销收入，废旧塑胶类转化为混合油的转化率约为40%，每吨废旧塑胶的出油量约0.4T，全年的出油量为2304T，混合油现行市场价格为每吨2000元左右，混合油收入为：2304T*2000元/T=460.8万元
第二，垃圾处理费，按平均垃圾处理费约70元/T，预计平均每日接纳量和总处理量为190T，全年垃圾总的接纳量和处理量为69350T，
垃圾处理费为：69350T*70元/T=485.45万元
总收入为：460.8万+485.45万元=946.25万元
另外，还有热裂解系统的炭黑渣，有机焚烧炉的余渣及沼气池的沼渣等资源可利用，但此项收入占总收入的比例较少，暂不计算在内。
本厂的运营成本为每吨50元左右，全年的成本支出为：
69350T*50元/T=346.75万元
主营业务利润为：946.25万元-346.75万元=599.5万元
因本项目属于环保公益项目，可享受国家税收减免政策，主营业务利润可视为净利润。
投资回报率为599.5万元/600万元*100%=99.9%
总投资年回报率达到99.9%，意味着当年可收回成本，该垃圾资源化处理工艺的经济效益以及资源互相利用节约的成本所产生的效益是非常显著的。
实施例2
本实施例的一种垃圾资源化处理工艺，与实施例1的区别之处为：
焚烧辅助剂为竹灰，其用量为垃圾重量8%，焚烧炉内的温度控制在1050℃；
焚烧炉的中心进气管3的顶部位于炉体炉身的1/2处，所述气孔4向炉体底部倾斜15°，所述中心进气管3的内径为炉体内层5直径的1/10，如炉体内层5直径为7.0m，中心进气管3的内径为700mm；
本实施例的一种垃圾资源化处理工艺，垃圾焚烧处理后的烟气中颗粒物含量为0.302mg/Nm3，氮氧化物含量为0.041mg/Nm3，非甲烷总烃含量为1.5mg/Nm3，氯化氢为检出，排放的烟气符合国家及地方的废气排放标准；每吨垃圾的处理成本为40~42元。
实施例3
本实施例的一种垃圾资源化处理工艺，与实施例1的区别之处为：
除焚烧辅助剂为重量比为1:2的木灰和竹灰的混合物，其用量为垃圾重量12%，焚烧炉内的温度控制在1100℃；
参照图6和图7，焚烧炉炉体的内层5采用中空腔体的金属体，保温层6采用石棉填充而成，外层采用带防水层7的金属圆柱体组成；所述炉体底部通过3根金属制作的支撑架17固定；中心进气管3的顶部位于炉体炉身的3/5处，所述气孔4向炉体底部倾斜8°，所述中心进气管3的内径为炉体内层5直径的1/15，如炉体内层5直径为7.5m，中心进气管3的内径为500mm；
本实施例的一种垃圾资源化处理工艺，垃圾焚烧处理后的烟气中颗粒物含量为0.355mg/Nm3，氮氧化物含量为0.028mg/Nm3，非甲烷总烃含量为1.6mg/Nm3，氯化氢为检出，排放的烟气符合国家及地方的废气排放标准；每吨垃圾的处理成本为44~46元。
实施例4
本实施例的一种垃圾资源化处理工艺，与实施例3的区别之处为：
除焚烧辅助剂的用量为垃圾重量15%，焚烧炉内的温度控制在1200℃；
焚烧炉的中心进气管3的顶部位于炉体炉身的11/20处，所述气孔4向炉体底部倾斜12°，所述中心进气管3的内径为炉体内层5直径的1/18，如炉体内层5直径为8.1m，中心进气管3的内径为450mm；
本实施例的一种垃圾资源化处理工艺，垃圾焚烧处理后的烟气中颗粒物含量为0.421mg/Nm3，氮氧化物含量为0.039mg/Nm3，非甲烷总烃含量为2.4mg/Nm3，氯化氢为检出，排放的烟气符合国家及地方的废气排放标准；每吨垃圾的处理成本为48~50元。
实施例5
本实施例的一种垃圾资源化处理工艺，与实施例1的区别之处为：
焚烧辅助剂为重量比为3:1的木灰和竹灰的混合物，其用量为垃圾重量13%，焚烧炉内的温度控制在1080℃；
焚烧炉的中心进气管3的顶部位于炉体炉身的1/3处，所述气孔4向炉体底部倾斜5°，所述中心进气管3的内径为炉体内层5直径的1/13，如炉体内层5直径为7.8m，中心进气管3的内径为600mm；
本实施例的一种垃圾资源化处理工艺，垃圾焚烧处理后的烟气中颗粒物含量为0.247mg/Nm3，氮氧化物含量为0.026mg/Nm3，非甲烷总烃含量为1.8mg/Nm3，氯化氢为检出，排放的烟气符合国家及地方的废气排放标准；每吨垃圾的处理成本为43~47元。
本发明一种垃圾焚烧炉，所述中心进气管3顶部位于炉体炉身的9/20或2/3处；所述气孔4向炉体底部倾斜11°、13°或14°；所述中心进气管3的内径为炉体内层5直径的1/14或1/16；以上技术特征的改变，本领域的技术人员通过文字描述可以理解并实施，故不再另作附图加以说明。

Claims (10)

1.一种垃圾资源化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）生活垃圾经垃圾通过添加除臭剂除臭，然后经分选机构筛选分离为：①可回收利用的金属玻璃；②可裂解的塑胶、餐厨垃圾；③植物类可燃物；④有机物发酵生产沼气、制作有机肥；
（2）将步骤（1）中的可裂解的塑胶、餐厨垃圾经热裂解加热炉进行裂解气化；
植物类可燃物与植物类可燃物重量8~15%的焚烧辅助剂混合后送入焚烧炉焚烧，通过调节中心进气管的进风量使焚烧炉的焚烧温度为1000~1200℃，焚烧炉中蛇形水管循环利用焚烧炉产生的余热，为沼气池提供35~50℃的热水；焚烧过程产生的烟气，先通过热交换器回收热量并将热量输送至焚烧炉内循环利用，再依次通过烟气除尘净化系统、碱性反应池和活性炭净化装置进行净化处理后直接排放至大气；焚烧炉焚烧过程产生的余灰，从炉排排出后可作为有机肥的制备原料；
有机物输送至沼气池反应生成沼气，沼气通入焚烧炉和热裂解加热炉作为能源，反应后产生的沼渣与焚烧炉产生的余灰混合后经消毒生产有机肥。
2.如权利要求1所述垃圾资源化处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，热裂解加热炉产生的余热通入焚烧炉作为焚烧的热源；烟气一部分通入焚烧炉，另一部分经烟气除尘净化系统进化，再通入酸碱中和反应池中和反应，气体再经活性炭净化后返回热裂解加热炉或焚烧炉作为能源，液体经混合液分离、冷却装置收集混合油液，混合油液送入深加工加工为工业用油，排出的余渣可外销；热裂解加热炉裂解垃圾过程产生的炭黑输送至焚烧炉作为辅助焚烧剂。
3.如权利要求1所述垃圾资源化处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述焚烧辅助剂由木灰或/和竹灰组成，所述焚烧炉内的温度维持在1050~1150℃。
4.如权利要求1~3任一项所述垃圾资源化处理工艺，其特征在于，所述焚烧炉，包括：炉体、炉排、中心进气管、导气槽和支撑墙；所述炉体由内至外的内层、保温层和防水层组成；所述内层底部设有导气槽，内层的中上方内开设有竖直方向的通气道，所述保温层内部嵌入安装有蛇形水管；所述炉体底部通过支撑墙或支撑架固定；所述炉体的顶部设有垃圾投入口和烟气出口，所述垃圾投入口上方设有活动盖；所述烟气出口与热交换器连接，所述热交换器的输出管与中心进气管底部连接；所述炉排固定在炉体的底部；所述中心进气管固定在炉体的中心，且中心进气管的顶部呈锥形，位于炉体炉身的1/3~2/3处，向炉体提供燃烧垃圾需要的氧气和热能；所述中心进气管的侧壁上设有气孔。
5.如权利要求4所述垃圾资源化处理工艺，其特征在于，所述气孔向炉体底部倾斜5~15°。
6.如权利要求1~3任一项所述垃圾资源化处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述碱性反应池采用高压泵雾化的碱性溶液。
7.如权利要求1~3任一项所述垃圾资源化处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述活性炭净化装置包括净化腔体、木制或竹制的支撑隔层和活性炭，所述支撑隔层交叉固定在净化腔体内，使净化腔体内形成“回”或“Z”字型气体通路，所述净化腔体的底部设有烟气进口，烟气进口对应的净化腔体侧壁上设有烟气排放口；所述活性炭固定在支撑隔层的上下表面。
8.如权利要求4所述垃圾资源化处理工艺，其特征在于，所述中心进气管的内径为炉体内层直径的1/10~1/18。
9.如权利要求4所述垃圾资源化处理工艺，其特征在于，所述支撑墙之间设有挡风防尘墙。
10.如权利要求4所述垃圾资源化处理工艺，其特征在于，所述炉排的中部设有振动棒，所述振动棒的中部连接有振动器，所述振动棒的两端固定在炉体上。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106424101A (zh) * 2016-12-12 2017-02-22 湖北环太生物质设备有限公司 一种生活垃圾碳化热解气化无害处理的方法
CN107339702A (zh) * 2017-04-06 2017-11-10 蓝天众成环保工程有限公司 一种水泥窑协同处置城乡生活垃圾的方法
CN108421811A (zh) * 2018-03-22 2018-08-21 成都华凡科技有限公司 生活废物和种植养殖废物分类收集生态利用方法
CN109838788A (zh) * 2019-03-15 2019-06-04 北京中金泰达电液科技有限公司 一种烟气无害化处理和热能高效利用的方法与装置
CN110846077A (zh) * 2019-12-23 2020-02-28 河南电研新能源科技有限公司 一种垃圾衍生料为原料的生物质气化生产设备及生产方法
CN111659701A (zh) * 2020-06-13 2020-09-15 北海市传创环保科技有限公司 一种城市生活垃圾无害化回收利用装置及其回收利用方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1857805A (zh) * 2006-06-03 2006-11-08 薛占何 小城镇垃圾处理与资源化工艺
CN102327888A (zh) * 2011-05-25 2012-01-25 严大春 一种零污染零排放无害化城市生活垃圾资源化回收处理方法
CN102399591A (zh) * 2011-09-27 2012-04-04 中国科学院广州能源研究所 中间供气式垃圾气化炉
CN102423767A (zh) * 2011-11-23 2012-04-25 珠海新市节能环保科技有限公司 一种垃圾裂解炉
CN203718791U (zh) * 2014-01-06 2014-07-16 粟明权 一种生活垃圾焚烧炉
EP2833062A1 (en) * 2012-03-30 2015-02-04 Hangzhou Hengming Environmental Technology Co.,Ltd Municipal solid waste treatment and utilization system
CN104690081A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 天津市庆烁环保工程有限公司 一种处理城市垃圾的净化方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1857805A (zh) * 2006-06-03 2006-11-08 薛占何 小城镇垃圾处理与资源化工艺
CN102327888A (zh) * 2011-05-25 2012-01-25 严大春 一种零污染零排放无害化城市生活垃圾资源化回收处理方法
CN102399591A (zh) * 2011-09-27 2012-04-04 中国科学院广州能源研究所 中间供气式垃圾气化炉
CN102423767A (zh) * 2011-11-23 2012-04-25 珠海新市节能环保科技有限公司 一种垃圾裂解炉
EP2833062A1 (en) * 2012-03-30 2015-02-04 Hangzhou Hengming Environmental Technology Co.,Ltd Municipal solid waste treatment and utilization system
CN104690081A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 天津市庆烁环保工程有限公司 一种处理城市垃圾的净化方法
CN203718791U (zh) * 2014-01-06 2014-07-16 粟明权 一种生活垃圾焚烧炉

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106424101A (zh) * 2016-12-12 2017-02-22 湖北环太生物质设备有限公司 一种生活垃圾碳化热解气化无害处理的方法
CN107339702A (zh) * 2017-04-06 2017-11-10 蓝天众成环保工程有限公司 一种水泥窑协同处置城乡生活垃圾的方法
CN107339702B (zh) * 2017-04-06 2020-02-21 蓝天众成环保工程有限公司 一种水泥窑协同处置城乡生活垃圾的方法
CN108421811A (zh) * 2018-03-22 2018-08-21 成都华凡科技有限公司 生活废物和种植养殖废物分类收集生态利用方法
CN108421811B (zh) * 2018-03-22 2022-03-22 成都华凡科技有限公司 生活废物和种植养殖废物分类收集生态利用方法
CN109838788A (zh) * 2019-03-15 2019-06-04 北京中金泰达电液科技有限公司 一种烟气无害化处理和热能高效利用的方法与装置
CN110846077A (zh) * 2019-12-23 2020-02-28 河南电研新能源科技有限公司 一种垃圾衍生料为原料的生物质气化生产设备及生产方法
CN111659701A (zh) * 2020-06-13 2020-09-15 北海市传创环保科技有限公司 一种城市生活垃圾无害化回收利用装置及其回收利用方法

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